Mỹ phát hiện kho báu cả thế giới khao khát, 11 triệu tấn rải rác khắp đất nước, gấp 8 lần trữ lượng lòng đất: Chìa khoá năng lượng sạch tương lai

Hàng triệu tấn tro than còn sót lại sau khi đốt nhiên liệu hoá thạch đang nằm trong ao và các bãi chôn lấp. Chúng có thể gây ô nhiễm đất và nguồn nước ngầm. Nhưng chất thải độc hại này cũng là một kho báu chứa các nguyên tố đất hiếm cần thiết để thế giới hướng tới năng lượng sạch.

Các nhà khoa học đã phân tích tro than từ các nhà máy điện trên khắp nước Mỹ và phát hiện ra rằng các bãi thải có thể chứa tới 11 triệu tấn nguyên tố đất hiếm, gần gấp 8 lần trữ lượng trong nước. Theo nghiên cứu gần đây của Đại học Texas, chúng có trị giá khoảng 8,4 tỷ USD.

Giáo sư Bridget Scanlon, tác giả nghiên cứu, cho biết chất thải chứa một lượng nguyên tố đất hiếm khổng lồ mà không cần khai thác mới. Bà so sánh đây đích thực là biến rác thành kho báu.

Những loại đất hiếm này là một nhóm các nguyên tố, với những cái tên như scandium, neodymium và yttrium, tồn tại trong lõi Trái đất. Chúng có vai trò quan trọng trong công nghệ sạch, bao gồm xe điện, pin mặt trời và tuabin gió.

Dù có tên là đất hiếm, những nguyên tố kim loại này không quá khó tìm trong tự nhiên. Nhưng chúng khó khai thác và xử lý, khiến nguồn cung không bắt kịp nhu cầu.

Khi thế giới dần rời xa các nhiên liệu hoá thạch làm nóng hành tinh, đất hiếm sẽ ngày một cần thiết. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, nhu cầu về kim loại này dự kiến sẽ tăng vọt lên gấp 7 lần mức hiện tại vào năm 2040.

Tuy nhiên, nguồn cung đất hiếm của Mỹ còn ít. Mỏ đất hiếm quy mô lớn nhất là tại Mountain Pass ở California. Hiện tại, quốc gia này nhập khẩu hơn 95% các nguyên tố đất hiếm, phần lớn trong số đó đến từ Trung Quốc.

Giáo sư Scanlon nói: “Chúng ta cần cải thiện tình hình. Và một trong những nguồn này là than và các sản phẩm phụ của than”.

Tro than chứa nồng độ các nguyên tố đất hiếm tương đối thấp so với khai thác trực tiếp từ mỏ. Nhưng ưu điểm là chúng dễ tìm. Mỗi năm, Mỹ thải ra khoảng 70 triệu tấn tro than.

Nhà khoa học Davin Bagdonas, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết quy trình khai thác ban đầu đã được thực hiện. Nghiên cứu phát hiện ra rằng nguồn gốc của than quyết định mức độ khó dễ trong khai thác đất hiếm.

Tro than từ lưu vực Appalachian chứa hàm lượng các nguyên tố đất hiếm cao nhất, nhưng chỉ có thể khai thác được 30%. Tro than từ lưu vực Powder River, có nồng độ các nguyên tố trung bình thấp nhất nhưng có thể khai thác được hơn 70%.

Giám đốc Paul Ziemkiewicz của Viện nghiên cứu Nước tại Đại học West Virginia cho biết quá trình khai thác đất hiếm từ tro than có thể rất tốn kém. Chi phí này nên được cân nhắc với lượng sản phẩm có thể thu hồi.

Để tách chiết được các nguyên tố đất hiếm, người ta cần có axit và bazơ mạnh. Cả hai đều tốn kém. Càng cần nhiều hóa chất cho quá trình này thì tác động tiềm tàng đến môi trường càng cao.

Ông Ziemkiewicz nói thêm rằng các nguyên tố đất hiếm cũng chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong tro than, vì vậy việc khai thác chúng "sẽ không làm thay đổi khối lượng cần xử lý và lưu trữ".Tro than chứa các chất gây ô nhiễm như thủy ngân, asen và chì, khiến nó trở thành một loại chất thải rất nguy hiểm.

Tuy nhiên, các tác giả nghiên cứu cho rằng giá trị từ việc tách chiết kim loại đất hiếm có thể được dùng để bù đắp chi phí lưu trí và xử lý tro than.

Một số người bày tỏ lo ngại rằng việc biến tro than thành thứ có giá trị có thể thúc đẩy thêm việc sử dụng than. Mà đây lại là loại nhiên liệu hóa thạch bẩn nhất làm nóng hành tinh.

Giáo sư Scanlon không quá lo lắng về điều đó. Bà cho biết họ sẽ sử dụng phần lớn chất thải cũ. Theo Bộ Năng lượng, hiện có hơn 2 tỷ tấn tro than được lưu trữ trên khắp nước Mỹ. Người phát ngôn của bộ này cho biết không có dấu hiệu nào cho thấy việc khai thác kho báu từ tro than sẽ thúc đẩy sử dụng than.

Theo CNN